從發射信號(hao)(hao)到返回信號(hao)(hao)所用的(de)(de)時(shi)間,再確定光在(zai)玻璃(li)物(wu)質中的(de)(de)速(su)度,就(jiu)可以計算(suan)出距離。以下的(de)(de)公(gong)式就(jiu)說(shuo)明了OTDR是如何(he)測量(liang)距離的(de)(de)。
d=(c×t)/2(IOR)
在這(zhe)個公式里,c是光(guang)在真空(kong)中(zhong)的(de)速(su)度,而t是信號發射(she)后到(dao)接收到(dao)信號(雙(shuang)程(cheng))的(de)總時間(兩(liang)值相乘(cheng)除以2后就是單程(cheng)的(de)距(ju)離)。因為光(guang)在玻璃中(zhong)要(yao)比在真空(kong)中(zhong)的(de)速(su)度慢,所以為了(le)精確(que)地測(ce)量距(ju)離,被測(ce)的(de)光(guang)纖(xian)必(bi)須(xu)要(yao)指(zhi)明折射(she)率(IOR)。IOR是由光(guang)纖(xian)生產商來標明。
光(guang)時域反射(she)儀會打入(ru)(ru)(ru)一連串的(de)(de)光(guang)突波進(jin)入(ru)(ru)(ru)光(guang)纖來檢驗(yan)(yan)。檢驗(yan)(yan)的(de)(de)方式是(shi)由打入(ru)(ru)(ru)突波的(de)(de)同一側接收光(guang)訊號(hao),因為打入(ru)(ru)(ru)的(de)(de)訊號(hao)遇(yu)到(dao)不同折射(she)率的(de)(de)介質會散射(she)及反射(she)回(hui)來。反射(she)回(hui)來的(de)(de)光(guang)訊號(hao)強(qiang)度(du)會被量(liang)測到(dao),并且是(shi)時間(jian)的(de)(de)函數(shu),因此(ci)可(ke)以將之轉算(suan)成(cheng)光(guang)纖的(de)(de)長(chang)度(du)。
光時(shi)域(yu)反(fan)射儀可以用(yong)來量測(ce)(ce)光纖(xian)(xian)(xian)的長度、衰減,包括光纖(xian)(xian)(xian)的熔接處及(ji)轉接處皆可量測(ce)(ce)。在光纖(xian)(xian)(xian)斷(duan)掉時(shi)也可以用(yong)來量測(ce)(ce)中斷(duan)點。
OTDR動態(tai)(tai)范(fan)圍的(de)大(da)小對(dui)測量精度的(de)影(ying)響初始(shi)背(bei)(bei)向(xiang)散(san)(san)射(she)電(dian)平(ping)(ping)與噪(zao)(zao)聲(sheng)低(di)電(dian)平(ping)(ping)的(de)DB差值被(bei)定義為(wei)OTDR的(de)動態(tai)(tai)范(fan)圍。其中,背(bei)(bei)向(xiang)散(san)(san)射(she)電(dian)平(ping)(ping)初始(shi)點是入射(she)光信(xin)號的(de)電(dian)平(ping)(ping)值,而噪(zao)(zao)聲(sheng)低(di)電(dian)平(ping)(ping)為(wei)背(bei)(bei)向(xiang)散(san)(san)射(she)信(xin)號為(wei)不可見信(xin)號。動態(tai)(tai)范(fan)圍的(de)大(da)小決(jue)定OTDR可測光纖的(de)距離。當背(bei)(bei)向(xiang)散(san)(san)射(she)信(xin)號的(de)電(dian)平(ping)(ping)低(di)于(yu)OTDR噪(zao)(zao)聲(sheng)時,它(ta)就成為(wei)不可見信(xin)號。
隨著光纖熔(rong)接(jie)技(ji)術的(de)(de)(de)發展(zhan),人們(men)可以將光纖接(jie)頭的(de)(de)(de)損耗控制在0.1DB以下,為實現對整條光纖的(de)(de)(de)所有小損耗的(de)(de)(de)光纖接(jie)頭進行有效觀測,人們(men)需要(yao)大(da)動態(tai)范圍(wei)(wei)的(de)(de)(de)OTDR。增大(da)OTDR動態(tai)范圍(wei)(wei)主(zhu)要(yao)有兩個途徑(jing):增加初(chu)始(shi)背(bei)向散射(she)(she)電(dian)平(ping)(ping)和(he)降低(di)(di)噪聲低(di)(di)電(dian)平(ping)(ping)。影響(xiang)初(chu)始(shi)背(bei)向散射(she)(she)電(dian)平(ping)(ping)的(de)(de)(de)因(yin)素(su)(su)是(shi)光的(de)(de)(de)脈(mo)沖(chong)寬(kuan)(kuan)度(du)。影響(xiang)噪聲低(di)(di)電(dian)平(ping)(ping)的(de)(de)(de)因(yin)素(su)(su)是(shi)掃描平(ping)(ping)均時間(jian)。多數的(de)(de)(de)型號OTDR允許用戶選(xuan)擇注入被測光纖的(de)(de)(de)光脈(mo)沖(chong)寬(kuan)(kuan)度(du)參數。在幅度(du)相同的(de)(de)(de)情況(kuang)下,較寬(kuan)(kuan)脈(mo)沖(chong)會產生(sheng)較大(da)的(de)(de)(de)反射(she)(she)信號,即產生(sheng)較高的(de)(de)(de)背(bei)向散射(she)(she)電(dian)平(ping)(ping),也就是(shi)說,光脈(mo)沖(chong)寬(kuan)(kuan)度(du)越(yue)大(da),OTDR的(de)(de)(de)動態(tai)范圍(wei)(wei)越(yue)大(da)。
OTDR向被測的(de)光纖(xian)反復發送脈(mo)沖,并將(jiang)每(mei)次掃描(miao)的(de)曲線(xian)平(ping)(ping)均(jun)得到結果(guo)曲線(xian),這樣,接(jie)收(shou)器的(de)隨機噪(zao)聲(sheng)就會(hui)隨著(zhu)平(ping)(ping)均(jun)時(shi)間的(de)加(jia)長而得到抑制。在(zai)(zai)(zai)OTDR的(de)顯示曲線(xian)上體現為噪(zao)聲(sheng)電(dian)平(ping)(ping)隨平(ping)(ping)均(jun)時(shi)間的(de)增長而下(xia)降,于是(shi),動(dong)態(tai)范圍(wei)會(hui)隨平(ping)(ping)均(jun)時(shi)間的(de)增大(da)而加(jia)大(da)。在(zai)(zai)(zai)最初的(de)平(ping)(ping)均(jun)時(shi)間內(nei),動(dong)態(tai)范圍(wei)性(xing)能的(de)改(gai)善(shan)(shan)(shan)顯著(zhu),在(zai)(zai)(zai)接(jie)下(xia)來(lai)(lai)的(de)平(ping)(ping)均(jun)時(shi)間內(nei),動(dong)態(tai)范圍(wei)性(xing)能的(de)改(gai)善(shan)(shan)(shan)顯著(zhu),在(zai)(zai)(zai)接(jie)下(xia)來(lai)(lai)的(de)平(ping)(ping)均(jun)時(shi)間內(nei),動(dong)態(tai)范圍(wei)性(xing)能的(de)改(gai)善(shan)(shan)(shan)會(hui)逐漸(jian)變緩(huan),也(ye)就是(shi)說,平(ping)(ping)均(jun)時(shi)間越長,OTDR的(de)動(dong)態(tai)范圍(wei)就越大(da)。
盲(mang)(mang)(mang)區(qu)對(dui)(dui)OTDR測(ce)量(liang)(liang)精(jing)度(du)(du)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)影響我(wo)們(men)將諸如活(huo)動連(lian)接(jie)(jie)器(qi)、機械接(jie)(jie)頭(tou)等(deng)特(te)征點(dian)(dian)產(chan)生反(fan)(fan)(fan)射(she)引起的(de)(de)(de)(de)(de)(de)OTDR接(jie)(jie)收端(duan)飽和(he)而(er)帶來(lai)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)一系列(lie)“盲(mang)(mang)(mang)點(dian)(dian)”稱為(wei)盲(mang)(mang)(mang)區(qu)。光(guang)纖(xian)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)盲(mang)(mang)(mang)區(qu)分為(wei)事(shi)件(jian)(jian)盲(mang)(mang)(mang)區(qu)和(he)衰(shuai)減盲(mang)(mang)(mang)區(qu)兩種:由于(yu)(yu)介(jie)入(ru)活(huo)動連(lian)接(jie)(jie)器(qi)而(er)引起反(fan)(fan)(fan)射(she)峰(feng)(feng),從(cong)反(fan)(fan)(fan)射(she)峰(feng)(feng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)起始點(dian)(dian)到接(jie)(jie)收器(qi)飽和(he)峰(feng)(feng)值(zhi)之間的(de)(de)(de)(de)(de)(de)長(chang)度(du)(du)距(ju)(ju)離(li)(li),被(bei)稱為(wei)事(shi)件(jian)(jian)盲(mang)(mang)(mang)區(qu);光(guang)纖(xian)中(zhong)由于(yu)(yu)介(jie)入(ru)活(huo)動連(lian)接(jie)(jie)器(qi)引起反(fan)(fan)(fan)射(she)峰(feng)(feng),從(cong)反(fan)(fan)(fan)射(she)峰(feng)(feng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)起始點(dian)(dian)到可(ke)識別其他事(shi)件(jian)(jian)點(dian)(dian)之間的(de)(de)(de)(de)(de)(de)距(ju)(ju)離(li)(li),被(bei)稱為(wei)衰(shuai)減盲(mang)(mang)(mang)區(qu)。對(dui)(dui)于(yu)(yu)OTDR來(lai)說,盲(mang)(mang)(mang)區(qu)越(yue)小(xiao)越(yue)好。盲(mang)(mang)(mang)區(qu)會(hui)隨著脈(mo)(mo)(mo)沖(chong)(chong)寬(kuan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)寬(kuan)度(du)(du)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)加而(er)增(zeng)(zeng)大,增(zeng)(zeng)加脈(mo)(mo)(mo)沖(chong)(chong)寬(kuan)度(du)(du)雖然增(zeng)(zeng)加了測(ce)量(liang)(liang)長(chang)度(du)(du),但也增(zeng)(zeng)大了測(ce)量(liang)(liang)盲(mang)(mang)(mang)區(qu),所以,我(wo)們(men)在(zai)測(ce)試光(guang)纖(xian)時,對(dui)(dui)OTDR附件(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)光(guang)纖(xian)和(he)相鄰事(shi)件(jian)(jian)點(dian)(dian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)測(ce)量(liang)(liang)要使用窄脈(mo)(mo)(mo)沖(chong)(chong),而(er)對(dui)(dui)光(guang)纖(xian)遠端(duan)進行(xing)測(ce)量(liang)(liang)時要使用寬(kuan)脈(mo)(mo)(mo)沖(chong)(chong)。
OTDR的“增益”現象由于(yu)光纖接(jie)(jie)頭(tou)(tou)(tou)是(shi)無源器件,所(suo)以(yi),它只能引起(qi)損耗(hao)而(er)不能引起(qi)“增益”。OTDR通(tong)過比較(jiao)接(jie)(jie)頭(tou)(tou)(tou)前后背向散射(she)電平(ping)的測(ce)(ce)量(liang)值(zhi)來對接(jie)(jie)頭(tou)(tou)(tou)的損耗(hao)進(jin)行測(ce)(ce)量(liang)。如果接(jie)(jie)頭(tou)(tou)(tou)后光纖的散射(she)系數較(jiao)高,接(jie)(jie)頭(tou)(tou)(tou)后面的背向散射(she)電平(ping)就(jiu)可能大于(yu)接(jie)(jie)頭(tou)(tou)(tou)前的散射(she)電平(ping),抵消(xiao)了(le)接(jie)(jie)頭(tou)(tou)(tou)的損耗(hao),從(cong)而(er)引起(qi)所(suo)謂的“增益”。在這種情況下,獲(huo)得準確接(jie)(jie)頭(tou)(tou)(tou)損耗(hao)的唯(wei)一方(fang)法(fa)(fa)是(shi):用(yong)OTDR從(cong)被測(ce)(ce)光纖的兩(liang)端分別對該(gai)接(jie)(jie)頭(tou)(tou)(tou)進(jin)行測(ce)(ce)試,并將(jiang)兩(liang)次(ci)(ci)測(ce)(ce)量(liang)結果取平(ping)均值(zhi)。這就(jiu)是(shi)分別對該(gai)接(jie)(jie)頭(tou)(tou)(tou)進(jin)行測(ce)(ce)試,并將(jiang)兩(liang)次(ci)(ci)測(ce)(ce)量(liang)結果取平(ping)均值(zhi)。這就(jiu)是(shi)雙向平(ping)均測(ce)(ce)試法(fa)(fa),是(shi)目前光纖特性測(ce)(ce)試中(zhong)必須使用(yong)的方(fang)法(fa)(fa)。
OTDR能(neng)否測(ce)(ce)(ce)量不同(tong)類(lei)型的光(guang)(guang)(guang)纖(xian)(xian)(xian)如(ru)(ru)果(guo)使用單模OTDR模塊對多模光(guang)(guang)(guang)纖(xian)(xian)(xian)進行測(ce)(ce)(ce)量,或使用一個(ge)多模OTDR模塊對諸如(ru)(ru)芯徑為(wei)62.5mm的單模光(guang)(guang)(guang)纖(xian)(xian)(xian)進行測(ce)(ce)(ce)量,光(guang)(guang)(guang)纖(xian)(xian)(xian)長度的測(ce)(ce)(ce)量結(jie)果(guo)不會受(shou)到(dao)影響(xiang),但諸如(ru)(ru)光(guang)(guang)(guang)纖(xian)(xian)(xian)損(sun)耗(hao)(hao)(hao)、光(guang)(guang)(guang)接頭損(sun)耗(hao)(hao)(hao)、回(hui)波損(sun)耗(hao)(hao)(hao)的結(jie)果(guo)卻都是(shi)不正(zheng)確(que)的。這(zhe)是(shi)因為(wei),光(guang)(guang)(guang)從小(xiao)芯徑光(guang)(guang)(guang)纖(xian)(xian)(xian)入射(she)到(dao)大芯徑光(guang)(guang)(guang)纖(xian)(xian)(xian)時,大芯徑不能(neng)被(bei)入射(she)光(guang)(guang)(guang)完(wan)全充(chong)滿(man),于是(shi)在(zai)損(sun)耗(hao)(hao)(hao)測(ce)(ce)(ce)量上引起誤差,所以,在(zai)測(ce)(ce)(ce)量光(guang)(guang)(guang)纖(xian)(xian)(xian)時,一定要選擇(ze)與被(bei)測(ce)(ce)(ce)光(guang)(guang)(guang)纖(xian)(xian)(xian)相(xiang)匹配的OTDR進行測(ce)(ce)(ce)量,這(zhe)樣才能(neng)得到(dao)各項性能(neng)指標均(jun)正(zheng)確(que)的結(jie)果(guo)。
1、≤1m超短事件盲(mang)區(qu),測試光纖跳線輕(qing)松自如;
2、45dB大動態范(fan)圍,128k數(shu)據采樣點;
3、業界(jie)最先進的雙(shuang)色雙(shuang)料一體(ti)化模具(ju)工藝,堅(jian)固耐用(yong);
4、高(gao)級(ji)防反射LCD,野(ye)外(wai)環(huan)境下顯示界(jie)面清晰可(ke)見;
5、具(ju)有多種測(ce)試模式、觸摸(mo)屏(ping)及快(kuai)捷健操作;
6、通(tong)信光自動監測功能;
7、具有以太網遠程(cheng)控制功(gong)能;
8、雙USB接(jie)口功能,可外(wai)接(jie)U盤、打印機(ji)及通過SyncActive軟件與PC機(ji)通信;
9、支持BellcoreGR196及SR-4731文件格式;
10、電池低電壓告警(jing)功(gong)能;
11、WinCE視窗(chuang)操(cao)作系統,中(zhong)英文操(cao)作界面;
12、內置可視紅光(guang)故(gu)障(zhang)定位(VFL)及光(guang)功率計功能;
13、OTDR光輸出頭類型可隨意(yi)更換,端面清潔更加(jia)方便(bian);
14、內置極具人性化(hua)的多媒體(ti)教學軟件,快速(su)成為測試專家;
15、應(ying)用軟件在線升(sheng)級(ji),無需返回原(yuan)廠。
動(dong)態范圍是(shi)一個重(zhong)要的(de)(de)(de)OTDR參(can)數(shu)。此參(can)數(shu)揭示(shi)了從OTDR端口的(de)(de)(de)背向散(san)射(she)級別下降(jiang)到(dao)(dao)特(te)定噪聲(sheng)級別時OTDR所能(neng)分析(xi)的(de)(de)(de)最大光損耗。換句話(hua)說,這是(shi)最長的(de)(de)(de)脈沖所能(neng)到(dao)(dao)達的(de)(de)(de)最大光纖長度(du)。
因此,動(dong)態(tai)范(fan)圍(wei)(單位為(wei)dB)越大(da),所(suo)能到達的(de)距離越長(chang)。顯(xian)然,最(zui)大(da)距離在不同的(de)應用(yong)場合是不同的(de),因為(wei)被測(ce)鏈(lian)路的(de)損耗不同。連接器(qi)、熔接和分光(guang)器(qi)也(ye)是降低(di)OTDR最(zui)大(da)長(chang)度(du)的(de)因素。因此,在一個較長(chang)時段(duan)內進行平均(jun)并使(shi)(shi)用(yong)適當(dang)的(de)距離范(fan)圍(wei)是增加最(zui)大(da)可測(ce)量(liang)距離的(de)關鍵。大(da)多(duo)數動(dong)態(tai)范(fan)圍(wei)規(gui)格是使(shi)(shi)用(yong)最(zui)長(chang)脈沖寬度(du)的(de)三分鐘平均(jun)值、信噪比(SNR)=1(均(jun)方根(RMS)噪聲值的(de)平均(jun)級別)而給定(ding)。因此仔(zi)細閱讀規(gui)格腳注(zhu)標注(zhu)的(de)詳細測(ce)試條件非常重要(yao)。
中國(guo)41所、中電(dian)34所、天津(jin)德力、日(ri)(ri)本(ben)安(an)立、日(ri)(ri)本(ben)橫河(he)、美(mei)國(guo)信維、加拿大(da)EXFO,美(mei)國(guo)JDSU等。
1、光(guang)(guang)(guang)輸(shu)出(chu)(chu)端(duan)(duan)口必須保持清潔(jie),光(guang)(guang)(guang)輸(shu)出(chu)(chu)端(duan)(duan)口需(xu)要定期使用(yong)無水乙醇進行清潔(jie)。清潔(jie)光(guang)(guang)(guang)纖(xian)(xian)(xian)接(jie)(jie)頭(tou)和(he)光(guang)(guang)(guang)輸(shu)出(chu)(chu)端(duan)(duan)口的作(zuo)用(yong)1、由于光(guang)(guang)(guang)纖(xian)(xian)(xian)纖(xian)(xian)(xian)芯非常小,附(fu)著(zhu)在光(guang)(guang)(guang)纖(xian)(xian)(xian)接(jie)(jie)頭(tou)和(he)光(guang)(guang)(guang)輸(shu)出(chu)(chu)端(duan)(duan)口的灰(hui)塵和(he)顆粒可能會(hui)覆蓋一部分輸(shu)出(chu)(chu)光(guang)(guang)(guang)纖(xian)(xian)(xian)的纖(xian)(xian)(xian)芯,導(dao)致(zhi)儀器的性(xing)能下(xia)降(jiang)。2、灰(hui)塵和(he)顆粒可能會(hui)導(dao)致(zhi)輸(shu)出(chu)(chu)端(duan)(duan)光(guang)(guang)(guang)纖(xian)(xian)(xian)接(jie)(jie)頭(tou)端(duan)(duan)面的磨損,這(zhe)樣將降(jiang)低(di)儀器測試(shi)的準確性(xing)重復性(xing)
2、儀(yi)器(qi)使用(yong)完后將(jiang)防塵帽(mao)蓋上,同時(shi)必須保持防塵帽(mao)的清潔。
3、定(ding)期清潔光輸出(chu)端口的法蘭盤(pan)(pan)連接器。如果發現(xian)(xian)法蘭盤(pan)(pan)內(nei)的陶瓷(ci)芯(xin)出(chu)現(xian)(xian)裂(lie)(lie)紋和碎裂(lie)(lie)現(xian)(xian)象,必須(xu)及時(shi)更換。
4、適當設(she)置發光時間(jian),延長激光源使用壽命(ming)。